Способ оценки оптической стойкости твердых прозрачных материалов Советский патент 1985 года по МПК G01N17/00 

Изобретение относится к способа определения оптической стойкости прозрачных оптических элементов, предназначенных для использования в мощных лазерных системах,- и может применяться для контроля оптической стойкости образцов оптических материалов и изделий из них. Известен способ оценки оптической стойкости твердых оптических материалов, включающий облучение образца оптического материала импульсом сфокусированного лазерного излучения, и регистрацию на экране осциллографа импульса излучения, падающего на образец, и импульса излучения, прошедшего через него, О повреждении материала судят по искажению формы импульсд излучения прошедшего через образец .l . Недостатком этого способа является разрушение материала. Кроме того, необходимость набора статистики при получении результатов при водит к большой трудоемкости анали за. Наиболее близким к предлагаемом является способ оценки оптической стойкости твердых прозрачных материалов, включающий облучение образ ца материала сфокусированным лазер ным излучением и огфеделение минимальной интенсивности излучения, приводящей к повреященшо материала 2. Недостатками известного способа являются относительно большой объе разрушений материала и высокая тру доемкость анализа. Цель изобретения - уменьшение разрушений материала и снижение трудоемкости анализа. Поставленная цель дости1ается тем, что согласно хпособу оценки оптической стойкости твердых прозрачных материалов, включающему облучение образца материала сфокусированным лазерным излучением и определение его минимальной интенсив нести, приводящей к поврезщению материала, лазерное излучение фоку сируют на дефектах образца материал определяют минимальную интенсивность излучения, приводящую к поврелэдению материала для каждого типа дефектов, а оптическую стойкость других образцов материала оценивают по наличию в них дефектов различного типа без их облучения. Для обнаружения и классификации дефектов, а также для регистрации начала разрушения материала в области дефектов, наиболее удобно использовать микроскоп с дополнительной подсветкой непрерывным или импульсно-периодическим светом. Дефекты материала различного типа можно отличить по размеру, форме, диаграмме рассеяния, геометрии расположения, концентрации. Начало разрушения материала в области дефектов обнаруживается по вспышкам свечения и увеличению интенсивности рассеянного на дефе1сте света. После определения минимальной интенсивности излучения, приводящей к. повреждению материала для каждого типа его дефектов определение оптической стойкости материала проводят без использования его облучения лазерным излучением. Для этого регистрируют наличие в образце дефектов различного типа и определяют оптическую стойкость материала в соответствии с минимальной интенсивностью излучения, приводящей к повреждению материала для наиболее легкоповреяздаемого типа дефектов, обнаруженных в образце. На чертеже схематически изображен один из вариантов устройства для реализации предлагаемого способа. Устройство содержит ла-зер 1 ,дополнительный лазер 2 подсветки,фокусщзующие линзы 3 и 4, исследуемый образец 5, микроскоп 6, делительную пластинку 7, фотоприемник 8 и осциллограф 9. Для реализации способа перемещением линз 3 и 4 .совмещают области фокусировки излучения лазеров 1 и 2, фокусируют микроскоп 6 в объем образца и находят различные типы дефектов материала. После этого совмещают область фокусировки излучения лазеров с дефектом материала перемещением образца и проводят облучение образца излучением лазера 1, постепенно повьш1ая мощность излучения,, которую определяют, отводя часть пучка на фотоприемник 8. Определяют м знимальную интенсивность излучения, приводящую к повреждению материала для каждого типа ефектов, обнаруженных в образце. 3 Для оценки оптической стойкости других образцов материала определяют наличие в из них дефектов и оценивакзт их оптическую стойкость по минимальной интенсивности излучения, приводящей к поврезвдению материала для наиболее легко повреж дающегося типа дефектов материала, обнаруженного в образце. Пример. Оценивали оптическу стойкость кристаллов NaCI на длине В-рлны COj-лазера 10,6 мкм согласно предлагаемому и -известному способам по разрушению лазерным импульсом. В образце материала бьти обнаружены следующие типы дефектов мате риала и определены минимальные интенсивности излучения, приводящие к повреждению материала в области дефектов: кристаллиты размером 510 мкм с концентрацией (минимальная интенсивность 12-10 Вт/см), случайные частицы округлой формы размером 1-2 мкм с 23 концентрацией 10 - 1б см- (58-10 Вт/см), частицы размером менее 1 мкм, расположенные в виде цепочек (10 Вт/см). Затем определили наличие данных типов дефектов в других образцах материала и сравнили оценки оптической стойкости этих образцов, сделанных согласно предлагаемому способу, с результатами измерений, полученными согласно известному способу, Для всех образцов ползгчено хорошее совпадение результатов оценки и измерения оптической стойкости материала. Таким образом, по сравнению с известным способом предлагаемый способ позволяет определить oпtическую стойкость твердых прозрачных материалов с минимальными разрушениями материала и с малыми затратами времени, так как предлагаемый способ не требует многократного облучения казвдого контролируемого оптического изделия.

СПОСОБ ОЦЕНКИ ОПТИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ ТВЕРДЫХ ПРОЗРАЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий облучение образ ца материала сфокусированным лазер ным излучением и определение его минимальной интенсивности, приводящей к повреждению материала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения разрушений материалов и снижения трудоемкости анализа, лазерное .излучение фокусируют на дефектах образца материала, определяют минимальную интенсивность излучения, приводящую к поврежцению материала для каждого типа дефектов, а оптическую стойкость других образцов материала оценивают по наличию в них дефектов различного типа без их облучения .